Ce este sunetul (I)Ce este sunetul (I) [611479]

1
Ce este sunetul? (I)Ce este sunetul? (I)
„Sunetul reprezint ăenergia unei vibra ții
transmisă printr-un mediu
„Pentru ca sunetul să existe pentru oameni
sunt necesare:
…Generare
…Transmisie
„mediu
…solid (p ământ)
…lichid (ap ă)
…gazos (aer)
„absența mediului
(vid sau spa țiu cosmic)
…lipsa sunetului
…Percepție
„urechile recep ționeazăsunetul și convertesc
presiunea aerului în impulsuri nervoase
transmise la creier

2
Ce este sunetul? (II)Ce este sunetul? (II)
„Constituie sunet:
…Muzica (tipare ce se repet ă, simple sau
complexe)
…Zgomotul (în absen ța tiparelor perceptibile)
…Vorbirea (comunicare inteligibil ă)TtPresiunea sunetului
Presiunea
atmosferică+
–

3
Scări diatonice Scări diatonice șși cromatice (I)i cromatice (I)
„Scara diatonic ă(8 trepte) provine din
proprietățile unei corzi care vibreaz ă:
…O coard ăcare vibreaz ăgenereaz ăun anumit
nivel (pitch): nivel fundamental
…Intervalele din scara diatonic ăpot fi ob ținute
în următorii pa și:
19/85/44/33/25/315/821/2 L × 2 n →o octav ă
1/3 L × 3/2 n
1/4L × 4/3 n
1/5L × 5/4 n
L – lungime; n – nivel

4
Scări diatonice Scări diatonice șși cromatice (II)i cromatice (II)
Problema :
„diferite intervale între tonuri:
…9:8 ton major
…10:9 ton minor
…16:15 semiton
→DA: începând cu c’
→NU: începând cu e’
Soluția:
scara cromatic ă(13 trepte)
…Același interval: 1.0595
…Semiton cromatic

5
Surse de sunetSurse de sunet
„Mărimi uzuale:
…Banda de frecven ță necesar ă: 30 ÷ 15000 Hz
…Dinamica intensit ății: 0.00001 ÷ 100 W (7 decade)Sursa de sunet Putere acustic ă
[W]Banda de frecven țe
[Hz]
voce normal ă2 5 ÷5 0 ×1 0-6 100 ÷ 8000
voce puternic ă 1×1 0-3 100 ÷ 8000
clarinet 0,05 140 ÷ 10000
flaut 0,06 250 ÷ 9000
violoncel 0,16 70 ÷ 9000
trompet ă 0,3 160 ÷ 9500
pian 0,3 ÷ 0,4 70 ÷ 6500
orgă 13 30 ÷ 9000
orchestră 50 ÷ 70 35 ÷ 14000

6
Decibelul (I)Decibelul (I)
„Urechea uman ă are o caracteristic ă logaritmic ă a
sensibilit ății
…permite auzirea sunetelor de intensitate foarte
scăzută
…împiedic ă rănirea urechii de c ătre zgomote de
nivel foarte ridicat
„Astfel, pentru exprimarea nivelului de sunet este
adecvat ă utilizarea m ărimilor logaritmice, cum ar
fi decibelul
„Nivelul este comparat cu o valoare de referin ță și
se poate scrie sub forma:
…tensiune:
…putere:] [ log 20dBUUn
REFX
U=
] [ log 10dBPPn
REFX
W=

7
Decibelul (II)Decibelul (II)
Exercițiu:
…Calcula ți în dB banda puterii acustice
necesar ă: 0.00001 ÷ 100 W
…Câte decade vor corespunde pentru banda de
tensiune?

8
Nivelul sunetului (I)Nivelul sunetului (I)
dB U/UREFP/PREFSursa sunetului și efectele
acestuia
>
130poate cauza pierdrea instantanee și
permanent ă a auzului
130 1013orchestră cu 75 instrumente cântând
fortissimo
120 1000000 1012“ciocan-dalt ă”m a r e
110 1011mașină de nituit
100 100000 1010automobil pe autostrad ă
90 109erori la locul de munc ă (dacă sunt
frecvente duc la pierderea auzului)

9
Nivelul sunetului (II)Nivelul sunetului (II)
dB U/UREFP/PREFSursa sunetului și efectele acestuia
80 10000 108imposibil ă utilizarea telefonului
70 10000000tren (provoac ă ‘acțiune colectiv ă
puternică ’)
60 1000 1000000magazin (provoac ă ‘amenin țări de
acțiune colectiv ă’)
150 100000 birou (provoac ă ‘plângeri izolate’)
40 100 10000 zon ă reziden țială în timpul nop ții
30 1000 șoaptă foarte înceat ă
20 10 100 sunet de studio

10
Timbru (I)Timbru (I)
„Sunetele muzicale nu sunt pure
…frecven țe nesingulare
…amestec complex de frecven țe
similare:
„frecven ța fundamental ă
„frecven țele sale armonice
„Această complexitate furnizeaz ă
calitatea caracteristic ă a
sunetului, numit ă timbru
„Aprecierea timbrului rezult ă din
învățare și asocieri anterioare
„Oamenii pot distinge aproximativ
400000 sunete diferite (rezolu ție
ridicat ă a sunetului)T1tS1
T2 = T1tS2

11
Timbru (II)Timbru (II)
Exemplu:
…Aceeași notă (un La)este cântat ă la un oboi și
un pian
…Nota are aceeașifrecven ță fundamental ă
(440 Hz)
… Cele dou ă instrumente sunt diferite prin
frecven țe armonice (forma semnalului)
…Sunetele sunt diferite , permi țând urechii s ă
disting ăîntre cele dou ă note

12
Diagrama de audibilitate (I)Diagrama de audibilitate (I)
domeniul
infrasonicdomeniul de audibilitate
umanădomeniul
ultrasonic
20 Hz 17 ÷ 20 kHz
„Oamenii percep
…o varia ție neliniar ăcu frecven ța sunetului
(mai bine în banda 1 ÷ 4 kHz)
…o foarte larg ăgamăde nivele (gamădinamic ă
mare)

13
Diagrama de audibilitate (II)Diagrama de audibilitate (II)
f[Hz][dB]
100 10k 1kpragul
senzației
dureroase
pragul
de
audibilitate020406080100120
muzicmuzicăă
vocevoce

14
Sensibilitatea urechii umane (I) Sensibilitatea urechii umane (I)
Mascarea componentelor sonore
„sensibilitatea variaz ă neliniar cu frecven ța
→sunete de acela și nivel sunt percepute diferit :
…A – nivel înalt – sunet auzit
…B – nivel sc ăzut – sunet auzit
…C – nivel înalt – sunetul nu se aude200 2k 20k 20f[Hz]nivelul
sunetului
AB Cnivel de audibilitate

15
Sensibilitatea urechii umane (II) Sensibilitatea urechii umane (II)
„dacă componente cu frecven țe apropiate apar
concomitent →mascarea sunetelor cu nivel sc ăzut:
…A – nivel mai înalt – sunet auzit
…B – nivel înalt – sunetul nu se aude
„dacă componente succesive cu aceea și frecven ță sunt
apropiate în timp →mascarea sunetelor cu nivel
scăzut care urmeaz ă200 2k 20k 20f[Hz]nivelul
sunetului
ABnivel de audibilitate modificattemporar

16
Muzică Muzică îîn multimedian multimedia
„Motive pentru utilizarea muzicii în multimedia:
…săatragăun public
…săasigure ambianța
…săaccentueze emoții(folosirea pianului la
filmele mute)
…săcreeeze un context (o pies ăclasicădintr-o
anumităperioad ăsau regiune geografic ă)
…săexprime lucruri care nu pot fi spuse
…săfurnizeze indicii despre oameni, animale
…săpermităsuprapunerea sunetelor
„Aceste motive sunt practic identice cu cele din
cinematografie
…genul filmului va afecta selec ția muzicii
…o arie fascinant ăcare adesea este neglijat ăde
designerii multimedia este legătura dintre
muzicăș i emoții

17
Voce Voce șși sunet i sunet îîn multimedia (I)n multimedia (I)
„Folosirea vocii și a sunetului în
aplicații multimedia are avantaje și
dezavantaje, în func ție de aplica ția
particular ăcare trebuie proiectat ă
Dezavantajele sunetului
„ necesit ă o capacitate mare de stocare
„calitatea reproducerii poatevaria între ma șini
„poate încetini viteza altorelemente multimedia
„pentru a produce sunetul este nevoie de timp
„ sunetele necorespunz ătoare pot deranja utilizatorul
„ supărătoare pentru cei afla ți în apropiere

18
Voce Voce șși sunet i sunet îîn multimedia (II)n multimedia (II)
Avantajele vocii
„ fiind o form ă natural ă de comunicare, implic ă
pregătire limitat ă
„ poate ad ăuga curiozitate
„sunt posibile versiuni în mai multe limbi
„ prezint ă interes pentru utilizator datorit ă noutății
„este hands free, oamenii se pot misca liber în timpul
derulării aplica ției
„folositoare oamenilor cu control redus asupra
membrelor sau cu deficien țe motoare
„ permite utilizatorilor orbi s ă interac ționeze cu
sistemele

19
AchiziAchizițția sunetuluiia sunetului
„Calitatea sunetului utilizat în aplica țiile
multimedia depinde de diversi factori care trebuie
maximiza ți:
…studio de înregistrare – pentru calitate ridicat ă
…mediu – cât de silen țios posibil
…tipul microfonului – adecvat sursei sonore și
mediului
…poziția microfonului – conform cu regulile tehnice
…cablarea – distan ță scurt ă și zgomot sc ăzut
…stocarea sunetului – determin ă calitatea final ă a
sunetului
…reducerea zgomotului – tehnici standard (DNR, Dolby)
…rata de e șantionare – un compromis cu spa țiul de
stocare
…experimentul – sunt necesare câteva înregistr ări
…mastering – recomandabil pe suport digital (DAT)
…post-produc ție – procesare digital ă a semnalului
pe PC (editare, reducerea zgomotului)

20
Microfonul (I)Microfonul (I)
„Traductor care converte ște energia sonor ă
într-un semnal electric analogic
„Calitatea sunetului captat este
determinat ăde diver și factori, cum ar fi:
…calitatea mediului acustic
…amplasarea microfonului în mediul respectiv
…proiectarea microfonului îns ăși

21
Microfonul (II)Microfonul (II)
„Microfoanele se pot clasifica dupa dou ă
criterii:
1. tipul traductorului 2. propriet ățile acustice
…dinamic …omni-direc țional (a)
…condensator …direcțional
…ceramic „bidirec țional(b)
…carbon „ cardioid ă (c)
„ hipercardioid ă (d)
abcd